[发明专利]粘土矿物尾矿崩解方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘土矿物尾矿再选利用领域，具体涉及一种粘土矿物尾矿崩解方法。

背景技术

粘土矿物是一种含水的硅酸盐或铝硅酸盐矿物，工业部门往往利用粘土矿物中硅酸盐或铝硅酸盐矿物，而伴生其中的其它矿物被认为是无益甚至是有害的。人们在开采或加工利用粘土矿物时，仅将其中所谓有用的矿物提取出来，而将大量所谓无益或在某种情况下有害的共伴生矿物作为废渣、尾矿丢弃。

粘土矿物尾矿中含有的伴生矿物目前大致分为三类：第一类是尾矿中伴生有常见的金属矿物，如黄铁矿、针铁矿、褐铁矿、铅锌矿、钛铁矿、金红石等；第二类是尾矿中伴生有常见的石英、长石等非粘土矿物；第三类是尾矿中伴生有贵重金属矿物或稀土矿物，如Cu、Ag、Au等贵重元素以及钕、镨、铕、镝、铽、钇等稀土元素。

目前的粘土矿物利用存在两大问题：一方面，因为长期开采，富矿和易选矿的储量日益减少，出现了普遍性的矿产资源短缺现象；另一方面，业已探明的、储量巨大的、品位低、嵌布粒度细和结合形态复杂的“难选矿”、“伴生矿”、“共生矿”以及选矿产生的大量尾矿，由于解离、分散、分选等关键技术不过关，导致选别产品达不到下游工业部门的应用要求，往往得不到有效的开发利用，造成矿产资源大量流失。目前，我国粘土矿物尾矿的积存量和年排放量十分巨大，据粘土协会提供的数据显示，仅高岭土尾矿(包括低品位难选矿物)的排放量达2000万吨/年，且逐年增长。

随着资源综合利用和环境保护受到国家的日益重视，许多科研单位都相继开展了尾矿综合利用的研究。相关的研究主要集中在金属矿山的尾矿综合利用方面，业已取得了显著的成效；针对非金属矿物尾矿综合利用的研究成果则主要集中在石棉、石膏、石墨等非粘土矿物。

目前对粘土矿物尾矿的利用一般有两种。一是将粘土矿物尾矿直接作为一种原料，制备建筑材料。但这种方法存在的缺点是尾矿中的石英砂含量不够高，因此在制备建筑材料时尾矿的添加量受到了一定的限制；尾矿中含有多种有用矿物，其价值远高于直接将尾矿作为原料用于建筑材料中。另一种是分离尾矿中的某些有用矿物，从而达到尾矿回收利用的效果。景德镇陶瓷学院的成岳采用分级-浮选工艺流程，从抚州高岭土尾砂中分选出云母，长石，石英和瓷泥等精矿，用作陶瓷，玻璃硅砖，点焊条生产的原料(高岭土尾矿分级-浮选工艺的研究，矿产保护与利用，1997(2)：27-31)。景德镇陶瓷学院的欧克英从高岭土尾砂中分选出工业上可综合利用的长石，云母等系列产品(高岭土尾砂综合利用工艺研究，陶瓷学报，1997，18(1)：6-17)。专利号为US5147458的美国专利公开了一种用高TiO₂/Fe₂O₃含量高岭土废物材料经分离加工生产出一种色度较低的颜料。这些方法一般是将粘土矿物尾矿直接加入解离机中分散，再分选回收。但由于各种矿物之间结合紧密，在解离机中不能完全分散，造成回收困难。而且一般采用浮选的方法，成本比较高，且浮选药剂容易造成环境污染。

发明内容

本发明目的是提供一种粘土矿物尾矿崩解方法，解决尾矿在利用过程中不易崩解分散的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种粘土矿物尾矿崩解方法，将粘土矿物尾矿倒入深度为2～2.5米的崩解池中，加入质量为粘土矿物尾矿0.3～0.8％的分散药剂，所述分散药剂是六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠和水玻璃的混合物，六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠与水玻璃的质量比例为1∶0.9～1.1∶3.8～4.2，其中，水玻璃调节尾矿的pH值至7～7.5；尾矿在分散药剂和阳光的共同作用下经历0.5～1年时间使尾矿崩解分散。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，崩解池为水泥浇铸而成，底部为长方形，深度为2-2.5米，可分别建造多个崩解池便于不同批次尾矿存放。由于在尾矿堆放过程中，受阳光照射的影响，尾矿上部和下部的崩解程度是不同的。经研究发现，在阳光照射下，深度2-2.5米以上的尾矿崩解程度较高，因此崩解池高度的2-2.5米是较为合适的。既能提高尾矿的崩解程度，又最大限度减少了占地面积。